Graphene oxide (GO) is a carbon-based nanomaterial that serves as a reinforcement in polymer matrix, enhancing their mechanical and thermal properties. Surface treatments introduce various functional groups onto GO, facilitating strong bonding with polymer matrices and significantly improving the strength and durability of the material. In this study, the functional groups of GO are modified using aminopropylisooctyl polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS-amine) and a glycidyl POSS cage mixture (POSS-glycidyl). This modification aims to enhance the interfacial bonding between the filler and the matrix. GO modified with POSS-glycidyl (glycidyl-GO-POSS) exhibits improved mechanical properties and thermal conductivity compared to untreated GO, while also reducing agglomeration due to enhanced interfacial interactions with the epoxy matrix. Furthermore, the enhancement of interfacial bonding is characterized through viscoelastic analysis of both uncured and thermal-cured GO nanocomposites.

산화 그래핀(GO)은 기계적 및 열적 특성을 향상시키기 위해 고분자 매트릭스에서 강화재로 사용되는 탄소 기반 나노 소재이다. 표면 처리를 통해 GO에 다양한 기능성 작용기를 도입할 수 있으며, 이는 고분자 매트릭스와 강력한 결합을 형성하여 재료의 강도와 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 GO의 표면에 기능성 작용기인 아미노프로필이소옥틸 폴리헤드럴 올리고머 실세스퀴옥산(POSS-amine)과 글리시딜 POSS 케이지 혼합물(POSS-glycidyl)을 도입하여 GO와 고분자 매트릭스 간의 계면 결합을 강화하는 것을 목표로 하였다. glycidyl-GO-POSS로 수정된 산화 그래핀은 표면 처리되지 않은 GO와 비교하여 기계적 특성과 열전도성이 향상될 뿐만 아니라 에폭시 매트릭스와의 계면 결합이 강화됨에 따라 응집이 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, GO 나노복합재의 열 경화 전과 후의 유변 물성 비교를 통하여 POSS 처리된 GO의 계면 결합력 향상에 대한 점탄성 분석을 수행하였다.

Keywords: graphene oxide, polyhedral oligomeric silsesquioxane, rheological characterization, interfacial adhesion, nanocomposite.